一种被动辐射冷却器及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114704975A(43)申请公布日2022.07.05(21)申请号202210426266.7(22)申请日2022.04.21(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人夏志林李斌钟业涛陈昶昊胡恒仁李林涛曹博语(74)专利代理机构武汉市首臻知识产权代理有限公司42229专利代理师高琴(51)Int.Cl.F25B23/00(2006.01)B05C3/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称一种被动辐射冷却器及其制备方法(57)摘要一种被动辐射冷却器，其厚度为0.8‑1.2mm，包括AAO模板及其孔洞中填充的二氧化硅纳米粒子，其制备方法包括，先将二氧化硅纳米粒子用正辛烷分散后超声均匀得到二氧化硅分散液，并对AAO模板进行清洗，再将其浸入二氧化硅分散液中，停留一段时间后提拉出二氧化硅分散液，然后对AAO模板进行退火处理，此时完成第一次提拉操作，接着对二氧化硅分散液进行超声分散处理后完成下一次提拉操作，依次循环即可。本产品不仅具有良好的热稳定性和抗划伤性，而且能够使周围物体快速冷却。CN114704975ACN114704975A权利要求书1/2页1.一种被动辐射冷却器，其特征在于：所述冷却器的厚度为0.8‑1.2mm，包括AAO模板（1）及其孔洞（11）中填充的二氧化硅纳米粒子（2）。2.根据权利要求1所述的一种被动辐射冷却器，其特征在于：所述孔洞（11）的直径为300‑400nm，孔深为8‑12μm；所述二氧化硅纳米粒子（2）的粒径为40‑50nm。3.根据权利要求1或2所述的一种被动辐射冷却器，其特征在于：所述二氧化硅纳米粒子（2）为表面疏水改性的二氧化硅纳米粒子。4.根据权利要求1或2所述的一种被动辐射冷却器，其特征在于：所述AAO模板（1）由铝基层（3）和氧化铝层（4）组成，且孔洞（11）位于氧化铝层（4）中。5.一种权利要求1所述的被动辐射冷却器的制备方法，其特征在于：所述制备方法依次包括以下步骤：步骤一、将二氧化硅纳米粒子（2）用正辛烷分散后超声均匀得到二氧化硅分散液，并对AAO模板（1）进行清洗；步骤二、先将清洗后的AAO模板（1）浸入二氧化硅分散液中，停留一段时间后提拉出二氧化硅分散液，然后对AAO模板（1）进行退火处理，此时完成第一次提拉操作；步骤三、先对二氧化硅分散液进行超声分散处理，然后重复步骤二以完成第二次提拉操作；步骤四、循环重复步骤三，直至达到提拉操作次数，此时即得到所述冷却器。6.根据权利要求5所述的一种被动辐射冷却器的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述停留时间为1.5‑2.5min，所述提拉速度为0.08‑0.12mm/s，所述退火温度为180‑220℃，退火时间为1‑1.5h。7.根据权利要求5或6所述的一种被动辐射冷却器的制备方法，其特征在于：所述二氧化硅纳米粒子（2）为表面疏水改性的二氧化硅纳米粒子；所述制备方法还包括改性二氧化硅纳米粒子的制备步骤，该步骤位于步骤一之前；所述改性二氧化硅纳米粒子的制备步骤依次包括以下步骤：S1、在25‑30℃的条件下，先向无水乙醇中加入碱催化剂和去离子水混匀，然后加入正硅酸四乙酯反应15h以上，得到呈淡蓝色澄清透明溶液的二氧化硅乙醇溶液，其中，无水乙醇、碱催化剂、去离子水、正硅酸四乙酯的体积份数分别为40‑60、1.5‑2.0、1、1.2‑1.8；S2、在25‑30℃的条件下，对步骤S1得到的二氧化硅乙醇溶液搅拌的同时逐滴加入改性溶液反应10h以上，得到表面疏水改性的二氧化硅纳米粒子，其中，所述改性溶液由十八烷基三甲氧基硅烷与二氯甲烷按1:8‑10的体积比混合得到。8.根据权利要求7所述的一种被动辐射冷却器的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述改性反应前加入水解催化剂混合均匀，其中，所述水解催化剂、改性溶液的体积份数分别为0.5、9‑11。9.根据权利要求5或6所述的一种被动辐射冷却器的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括AAO模板扩孔步骤，该步骤位于步骤一之前；所述AAO模板扩孔步骤包括：先对AAO模板进行清洗，然后将其浸入磷酸溶液中，于25‑35℃下进行扩孔，得到孔径为300‑400nm、孔深为8‑12μm的AAO模板。2CN114704975A权利要求书2/2页10.根据权利要求9所述的一种被动辐射冷却器的制备方法，其特征在于：所述扩孔时间为40‑60min。3CN114704975A说明书1/6页一种被动辐射冷却器及其制备方法技术领域[0001]本发明属于材料技术领域，具体涉及一种被动辐射冷却器及其制备方法。背景技术[0002]空间制冷是化石能源巨大消耗的重要原因，也是使夏天用电量达到峰值的原因之一